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公司動(dòng)態(tài)
新創(chuàng)新的電火花加工
閱讀：501 發(fā)布時(shí)間：2010-5-24創(chuàng) 新 的 電 火 花 加 工
Innovative EDM
采用*的電火花加工技術(shù)無人加工的可能性大大提高
近20年來， EDM在工業(yè)中作為一種職業(yè)，人們?cè)?進(jìn)入勞務(wù)市場(chǎng)時(shí)對(duì)它的興趣減少了。原因可能是各級(jí)學(xué) 校中對(duì)學(xué)生提供職4L培訓(xùn)的機(jī)會(huì)太少了。由于人手短 缺，加工工業(yè)的反應(yīng)是采用*技術(shù)提高機(jī)床的工作性 能。今天的機(jī)床可以普通工人完成過去要有數(shù)年經(jīng)驗(yàn)的 操作者才能完成的加工任務(wù)，另一個(gè)新貢獻(xiàn)是機(jī)床可以 日夜開工，而沒有什么困難。
EMDzui不利的因素是時(shí)間，工時(shí)的安排決定著能 否按用戶的要求準(zhǔn)時(shí)交貨。故機(jī)床的無人操作工作能力 是極其重要的。在優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、制造中。以及與今日 技術(shù)相稱的的方法都意味著，在總工時(shí)中調(diào)整機(jī)床 的時(shí)間要減少。
Tech Mold公司總裁Bill Kushmaul高興地指出：“我 們統(tǒng)計(jì)過實(shí)際的放電加工時(shí)間，在一般模具午間里 EDM設(shè)備的實(shí)際放電加工時(shí)間僅占一周168小時(shí)工作時(shí) 間的20％一30％ o采用的設(shè)備和自動(dòng)化技術(shù)可以 得到戲劇性的改善。”
作為三菱電機(jī)EDM和North―South Machinerv有限 公司1998EDM革新獎(jiǎng)西區(qū)的獲得者， Tech mold已經(jīng)在 模具制造中使用了幾乎是zui創(chuàng)新的自動(dòng)化系統(tǒng)。它用 3R的Workman Robot系統(tǒng)裝備了三麥電機(jī)的VXl0數(shù)控 電火花成形機(jī)。Tech Mold把它的加工時(shí)間從每周36小 時(shí)增加到150小時(shí)，即增加3倍多。實(shí)際上沒有其它使用 EDM的制造廠能夠無人看管加工零件達(dá)到這個(gè)速度。
Kushmal說：“EDM的自動(dòng)化能真正保證我們實(shí)際 需要的長期無人看管加工。模具車間有這樣一種感覺。 模具制造是屬于傳統(tǒng)的老式業(yè)務(wù)。實(shí)際上模具制造者需 要有盡可能多的自動(dòng)化，以保持自身的競爭力和滿足用 戶的要求”。VXl0確實(shí)幫助我們做到了這一點(diǎn)。
1998年的EDM創(chuàng)新獎(jiǎng)授予用戶廠，是為了獎(jiǎng)勵(lì)其 在生產(chǎn)過程中優(yōu)先并創(chuàng)造性地使用EDM。這僅是每年 給EDM用戶的5個(gè)地區(qū)獎(jiǎng)中的一個(gè)。所有5個(gè)地區(qū)獎(jiǎng)獲 得者將在IMTS98上爭奪國家獎(jiǎng)，雖然已經(jīng)設(shè)立了五個(gè) 地區(qū)獎(jiǎng)和一個(gè)國家獎(jiǎng)，但三菱電機(jī)EDM制造廠仍希望 增加公眾對(duì)EDM作為精密加工中先導(dǎo)的現(xiàn)代化技術(shù)的 認(rèn)識(shí)。
自動(dòng)化的EDM
Kushmaul長期關(guān)心和努力尋找模具制造的自動(dòng)化 技術(shù)。因?yàn)橐粋€(gè)問題是EDM技師要花費(fèi)大量時(shí)間去調(diào) 整機(jī)床和更換電極米加工一個(gè)新的工件；另一個(gè)問題是 熟練的工人討厭在晚上或周末加班，所以電火花加工僅 僅有白班，zui多也就干到傍晚。當(dāng)獲得第―臺(tái)三菱電機(jī) 的VXl0數(shù)控電火花成形機(jī)后， Kushmaul的自動(dòng)化計(jì)劃 才真正開始了。
“盡可能地利用晚上和周末的時(shí)間生產(chǎn)，對(duì)我們 來說是比什么都重要的事。” Kushmaul指出。現(xiàn)在， VXl0連接了3R Robot可編程刀庫，就可以在無人看管露 下從星期5下午一直工作到星期一早晨。3R Robot刀庫 有個(gè)1．829m高的轉(zhuǎn)臺(tái)，可以貯存和交換72個(gè)工件和72 個(gè)電極，而*不需要人看管，工件和電極都已托盤 了。當(dāng)一個(gè)工件加工完后由機(jī)械手取走，隨后再取起用 過的電極。接著在刀庫內(nèi)選定下一個(gè)工件和電極，逐 安裝，不管是電極或工件在夾盤上安裝的精度都在2μM 以內(nèi)。
實(shí)現(xiàn)Tech Mold白功化的關(guān)鍵之一是VXl0的輸入 系統(tǒng)，在三菱電機(jī)叫做ESPER（容易和簡單的編程專 家系統(tǒng)），它提供的是人機(jī)對(duì)話的自動(dòng)編程。輸入的數(shù) 據(jù)包括粗、精加工電極的數(shù)量，電極的尺寸，加工的 標(biāo)和加工深度。
以此信息，ESPER系統(tǒng)即可為該工件編輯zui有效 的成套規(guī)準(zhǔn)。由一個(gè)極富有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的技師才能編出的 程序， ESPER系統(tǒng)無需人的協(xié)助就可以組裝出米了。 機(jī)床首先可以用測(cè)頭檢測(cè)工件和電極的實(shí)際尺 寸，然后機(jī)械手取下測(cè)頭，裝上放電加工所需的電極。 結(jié)果是需要更換電極的次數(shù)大為減少。
在星期五的下午，當(dāng)Tech Mold的操作工為Vx 準(zhǔn)備好了整個(gè)周末的加工任務(wù)后，僅僅需要給以12 鍵的指令設(shè)定其動(dòng)作， E S P E R就可以*支持3R Robot刀庫的工作，整個(gè)周末的自動(dòng)運(yùn)行時(shí)間使機(jī) 周的工作時(shí)間增加了約60小時(shí)，這比通常從星期一 期五的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間多一倍。無人操作就是有利于 十產(chǎn)效率，降低成本和減少人工。
用模糊邏輯控制工作可做得更多
為了完成如此長時(shí)間的*無人看管工作所需的 指令，在VXl0比原有的CNC還前進(jìn)了―步，它采用了 模糊邏輯控制。模糊邏輯控制的優(yōu)點(diǎn)在于，它考慮了所 有的加工條件，并做出相適應(yīng)的調(diào)節(jié)。使用模糊邏輯控 制的機(jī)床會(huì)不斷監(jiān)控所有加工條件的實(shí)標(biāo)效率，而不是 想象的或理論的效率。然8后模糊邏輯同時(shí)開始調(diào)整以 尋求*的規(guī)準(zhǔn)參數(shù)，以滿足放電加工效率。一個(gè) 高性能的傳感器可測(cè)出微小的放電狀態(tài)的變化，這種微 小的變化是人類所不能感覺到的，反饋信息送到32位的 微處理器， VXl0的模糊邏輯系統(tǒng)在接受到這些數(shù)據(jù) 后，同步做出反應(yīng)，調(diào)整參數(shù)。
Kushmaul指導(dǎo)他的EDM操作工去研究改進(jìn)系統(tǒng)的 模糊邏輯，他說：“我們要知道我們能否通過巧妙地處 理控制來進(jìn)一步改善其性能。我們必須事先小心地調(diào)整 好軟件以適合我們工作的類型和放電加工條件。”
kushmaul說：“我所以喜歡VXl0的模糊邏輯是因 為它始終是起積極作用的。而其它系統(tǒng)可能開始起點(diǎn)作 用，但是，當(dāng)加工狀況有所變化后，它會(huì)趨于保守，加 工速度明顯下降。這一系統(tǒng)始終維持良好的適應(yīng)，進(jìn)行 過程的不斷優(yōu)化，反應(yīng)速度很快。”
VXl0模糊邏輯與系統(tǒng)新開發(fā)的精細(xì)脈沖電源（FP 電源）協(xié)調(diào)工作。三菱電機(jī)開發(fā)的F P電源技術(shù)成功地 解決了EDM加工中二次放電的問題。二次放電增加了 加工鐵屑的排放量，電極損耗加大，表面粗糙度變差。 FP電源幾乎可*排除二次放電。如二次放電消失， 它的環(huán)作用就大大減少。 Kushmanl指出，在長期無人 看管工作時(shí)減少二次放電是非常重要的，他還發(fā)現(xiàn)使用 這一自動(dòng)系統(tǒng)后，工件的表面粗糙度大力改善。這一非 常可靠的軟件和非常可靠的硬件相結(jié)合，保證了周末長 時(shí)間的無人看管工作能得到很好的效果。
展望
zui近Tech Mold已經(jīng)用三萎電機(jī)的機(jī)床完成了過去 曾用原先機(jī)床放電加工過的兩個(gè)項(xiàng)目。 Kushmaul發(fā)現(xiàn) VXl0采用了自動(dòng)化措施后的加工時(shí)間大大縮短了。原 因之一是模糊邏輯反應(yīng)速度快和有ESPER自動(dòng)編程， ；所以我們給定的工件加工時(shí)間減少了。Kushmaul指 出：CNC EDM許諾是我們可以得到一個(gè)熟練的專家級(jí) 操作工所具有的技巧，而VXl0一定會(huì)給我們。“如同 多少年前那樣，無人操作并沒有改變?nèi)藗儗?duì)進(jìn)入E D M 勞務(wù)市場(chǎng)沒有足夠興趣這一事實(shí)，而VXl0確實(shí)可以幫 助車間用較少的人工完成同樣的加工作務(wù)。”